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Que los campos de número de permitir un mayor nivel de género curvas con buena reducción en todas partes

El campo de los números racionales no es un campo de número. Es decir, no existe un suave proyectiva de morfismos $X\to\text{Spec } \mathbf{Z}$ de manera tal que el genérico es de fibra de una curva de género $\geq 1$.

Que los campos de número de permitir o no permitir) la existencia de tales curvas?

Para cualquier campo de número de $K/\mathbf{Q}$ grado $>1$, ¿existe un suave proyectiva geométricamente conectado curva de $X$ $K$ con una buena reducción de más de $K$?

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QuentinUK Puntos 116

Esta es una pregunta interesante.

Aquí es, creo, un resultado parcial por género,$1$. Tomar todo lo que yo escribo con un grano de sal (edit: hacer que toda una pizca. Ver la discusión en los comentarios.).

Deje $X$ ser la curva proyectiva sobre $\mathbf Q$ dado por la ecuación homogénea de grado 12 $$-16(4a^3+27b^2) = d^{12}$$ in the three variables $(a,b,d)$, where $un$ has graded degree $4$, $b$ has graded degree $6$, and $d$ has graded degree $1$.

La proposición: Vamos a $P=(a_P, b_P, d_P)$ $\overline{\mathbf Q}$- punto de $X$, con campo de definición de la $K_P = \mathbf Q(a_P, b_P, d_P)$. Si $d_P \neq 0$, entonces la curva elíptica

$$E_P \: : \: y^2 = x^3 +a_Px + b_P$$

definido a lo largo del $K_P$ tiene buena reducción en todas partes.

De hecho, la condición para $E_P/K_P$ tener buena reducción en algunos de los mejores $\mathfrak p$ $\mathcal O_K$ es que el modelo mínimo de $E_{P, \mathfrak p} : =E_P\times_{K}K_{\mathfrak p}$ $K_\mathfrak p$ tiene unidad discriminante; esto es así, si y sólo si $\mathcal v(\Delta_{E_P}) \equiv 0 \mod 12$, es decir, $\Delta_{E_P}$ es un twelvth potencia en $K^\times$ (por el algoritmo de Tate) (Edit: el "sólo si" la parte que no está bien. Ver los comentarios.). Esto es precisamente lo que la ecuación de definición de $X_\Delta$ expresa.

Lo que esto demuestra, de hecho, es que el $X_\Delta$ $12$- toldo (ramificado, en singular) de la cubierta de la proyectiva $j$línea $\mathbf P^1_j$, que extrae aparte en doce de las fibras de la falsa universal de curva elíptica sobre $\mathbf P^1_j$.

Un revés de la Proposición es que su recíproco es falso, es decir, no todas las curvas elípticas sobre $K$ con todo buena reducción corresponde a una $K$-punto de $X$. De hecho, lo que si el discriminante $\Delta(E) \in K^\times$ satisface $\nu(\Delta(E)) \equiv 0 \mod 12$ por cada lugar $\nu$$K$, pero no es global $12$-ésima potencia en $K$? Esta obstrucción se mide por el finita de Galois-cohomological objeto $$K(S,m) := \{ x \in K^\times/(K^\times)^m : \nu(x) \equiv 0 \mod 12 \: \forall \: \nu\}$$ which we could call the $\mathbf Z/m\mathbf Z$-module of 'Weil periods'. To get the right correspondence, I believe we should extend the scalars of $X\Delta$ from $\mathbf P$ to the 12-th cyclotomic field $\mathbf Q(\zeta_{12})$.

Comentario: no estoy muy seguro de lo que el género de (la normalización de) $X_\Delta$ es, pero sin duda es mayor que $1$. Junto con Falting del teorema, esto parece implicar:

Reclamo: Vamos a $K$ ser un campo de número. Entonces, a a $K$-isomorfismo, hay un número finito de curvas elípticas sobre $K$ con una buena reducción de la en todas partes.

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